用於為熔煉設備輸送和預熱金屬爐料的裝置和相關的方法

2023-05-04 21:18:46

用於為熔煉設備輸送和預熱金屬爐料的裝置和相關的方法
【專利摘要】用於在熔煉設備（11）的容器（12）中連續地輸送和預熱金屬爐料（13）的裝置，包括：至少一個用於輸送金屬爐料（13）的通道（21）；至少一個罩（17），設在輸送通道（21）上方且界定隧道和/或膨脹室（18），從所述容器（12）排放的煙霧的至少一部分在隧道和/或膨脹室內前進；以及孔（30），與所述輸送通道（21）的側壁（23,24）配合以排放煙霧。所述輸送通道（21）包括激活裝置（35,135,235），所述激活裝置使煙霧轉向並且/或者限定被輸送通道（21）的金屬爐料（13）佔據的區域，並且與輸送通道（21）的至少一部分縱向地配合。
【專利說明】用於為熔煉設備輸送和預熱金屬爐料的裝置和相關的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於在容器(其有利地是熔化爐，例如電弧爐)中連續地預熱和輸送金屬爐料(例如鐵屑、熱的或冷的海綿鐵(DRI)、生鐵或其他)的裝置和相關的方法。
【背景技術】
[0002]振動或振蕩類型的裝置已知被用來輸送金屬爐料(metal charge)至熔煉設備(melting plant)的容器(其有利地是熔化爐)。
[0003]當金屬爐料被輸送時，通過從爐中排出的煙霧，這些已知的裝置提供足夠長的區段來充分地預熱金屬爐料。
[0004]每個已知的裝置包括軸承結構，其中每一個上都安裝著輸送通道，輸送通道具有基本上為U形的或相似的橫截面。
[0005]輸送通道的至少一部分在上部被一個或多個能夠界定隧道的罩(hood)覆蓋，從熔化爐排出的煙霧以與金屬爐料前進的方向相反的方向流進隧道，並進行預熱。
[0006]輸送通道沿著側壁設有孔，這些孔與連接至煙霧吸入裝置的吸入通道相連。
[0007]煙霧吸入裝置製造吸入通道內的低壓，並且，通過設在輸送通道的側壁的孔，吸收罩的煙霧，使得它們穿過金屬爐料並對其加熱。
[0008]但是， 申請人:已經發現，這一措施沒有獲得最好的效果，因為金屬爐料的較低的和中央的部分不被熱的煙霧衝擊，或者只是部分地被它們衝擊，留下輸送通道的底部上的相當的中央區域，該區域基本上是冷的。
[0009]對上述類型的設備同樣已知的是，作為其底部的輸送通道具有孔，來排放與煙霧吸入裝置直接連接的煙霧。被吸入裝置吸收的煙霧基本上撞擊整個金屬爐料並也影響其底部部分。
[0010]設在輸送通道的底部上的孔使爐料的碎片跌入吸入通道，並且因此它們必須被頻繁地清潔，造成停止設備的後果。
[0011]另一個缺點是，部分金屬爐料能夠阻塞這些孔，因此阻止均勻的加熱。
[0012] 申請人:已經對自身設定了目的:獲得金屬爐料的更廣泛的和更均勻的加熱，從而提高設備的收益，減少熔化爐中後續融化所需的能量。
[0013]本發明的另一個目的是大大地減少(如果不是消除的話)與設備的維護相關的問題。
[0014] 申請人:已經設計、測試並實施了本發明，以克服本領域狀態的缺點，並獲得這些和其他目的和優點。

【發明內容】

[0015]在獨立權利要求中闡述和表徵了本發明，而從屬權利要求描述了本發明的其他特徵或主要發明構思的變形。
[0016]本發明被應用至裝置，其在輸送通道上方具有煙霧輸送隧道或者煙霧膨脹室。[0017]根據這些目的，一種用於在熔化爐的容器中輸送已預熱的金屬爐料的裝置，包括至少一個輸送通道，金屬爐料能夠在輸送通道中連續地前進，所述裝置還包括設於輸送通道上方的罩，從而與輸送通道界定隧道或膨脹室，從容器排放的煙霧的至少一部分被以逆流的形式流進其中。
[0018]隧道或膨脹室內的煙霧通過孔被吸入，所述孔與輸送通道側面的、垂直的或幾乎垂直的壁配合，使得煙霧沿著其整個長度穿過金屬爐料，並對其加熱。
[0019]根據本發明的一個特徵，輸送通道與激活裝置(activator means)配合，激活裝置可以是使煙霧轉向(divert)的激活裝置和/或限定(delimit)被金屬爐料佔據的區域的激活裝置。激活裝置能夠消滅，或者至少大大減少，在煙霧穿過之後保持基本上冷的金屬爐料的部分，或者消滅煙霧不穿過的金屬爐料的區域。
[0020]有利的是，在輸送通道的整個長度上或者至少在隧道或膨脹室的縱向延伸的大部分上，激活裝置在輸送通道內縱向地延伸。
[0021]根據第一個實施例，轉向激活裝置包括煙霧輸送壁，所述煙霧輸送壁從隧道或室向輸送通道的底部匯聚地延伸，亦即以幾乎垂直的方式，因此迫使煙霧在通過設於輸送通道的側壁的孔排出之前，撞擊金屬爐料的中央部分。
[0022]根據一個變形，輸送壁是輸送通道的側壁。
[0023]根據另一個變形，輸送壁匯聚入輸送通道。
[0024]根據另一個實施例，限定激活裝置與輸送通道的底壁的中央區域配合。
[0025]限定激活裝置向隧道或向室垂直地延伸，並且防止金屬爐料出現在輸送通道的底壁附近。
[0026]限定激活裝置基本上佔據輸送通道的底部的中央部分，具有所需的形狀，該形狀可以是三角形、矩形、多邊形、鐘形或具有曲線側面的三角形等。
[0027]限定激活裝置能夠直接與煙霧配合，或者僅佔據一個空間。
[0028]當它們與煙霧配合時，它們具有垂直的或幾乎垂直的壁，其中設有與煙霧吸入裝置配合的吸入通道或孔。
[0029]根據本發明的一個特徵，從激活裝置排出的煙霧有利地與吸入通道(其中煙霧膨脹)配合。
[0030]本發明還涉及相關的方法，用來在熔煉設備的容器中輸送和預熱金屬爐料。
[0031]所述方法至少包括:在容器中連續地輸送金屬爐料的步驟，在設於輸送通道上方的隧道或室內輸送從容器排放的煙霧的步驟，以及由於吸入裝置產生的吸入動作的效果而使煙霧通過與輸送通道配合的孔穿過金屬爐料的步驟。
[0032]根據所述方法的一個特徵，在煙霧正在穿過的步驟中，激活裝置被用來消除，或至少減少，在煙霧通過之後，保持冷的或比金屬爐料的整個的溫度更低的金屬爐料的數量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]從優選形式的實施例的以下描述中，本發明的這些和其他特徵將變得明顯，這些實施例參照附圖被作為非限制性的例子給出，其中:
圖1是熔煉設備的示意性側視圖，根據本發明的輸送和預熱裝置被應用至該設備。
[0034]圖2是圖1的從II至II的剖視圖。[0035]圖3示出了圖2的一個變形。
[0036]圖4是圖2的放大圖。
[0037]圖5是圖4的第一變形。
[0038]圖6是圖5中一個細節的平面示意圖。
[0039]圖7示出了圖6的一個變形。
[0040]圖8示出了圖5的第二變形。
[0041]圖9示出了圖5的第三變形。
[0042]圖10示出了圖5的第四變形。
[0043]為了便於理解，在可能之處，相同的參考數字已經被用來辨別附圖中基本相同的共同要素。要被理解的是，一個形式的實施例的要素和特徵能夠被便利地結合至其他形式的實施例，而無需進一步澄清。
【具體實施方式】
[0044]參照附圖，參考數字10作為其整體表示根據本發明的輸送和預熱裝置。
[0045]裝置10 (圖1)被安裝在熔煉設備11內，該設備是基本上已知的類型，其包括熔化爐12 (例如電弧型)，通過加載孔14側向地加入通過裝置10運輸的金屬爐料13。
[0046]在本例中，設備10包括加載模塊15，以將金屬爐料13加載進裝置10的輸送通道21。
[0047]在輸送通道21中金屬爐料13被預熱並被引入熔化爐12。
[0048]已知類型的振動裝置41與輸送通道21相連，並且通過長度方向的振動或振蕩運動，使金屬爐料13向前進入熔化爐12。
[0049]裝置10還包括一個或多個設於輸送通道21上方的罩17，從熔化爐12排出的煙霧被引入其中。
[0050]罩17 (圖2)界定了膨脹室18，該膨脹室在金屬爐料13的上方延伸並且適用於減緩煙霧，並在它們撞擊金屬爐料13之前將它們保持在其中至希望的時間。最短時間是必要的，以完成煙霧中的非燃燒氣體的燃燒並促進顆粒和粉末的沉積。
[0051]本發明還可適用於:當罩17 (圖3)被緊鄰地設置在金屬爐料13的上方時，以界定用於煙霧通過的隧道，使得金屬爐料13或至少其表面層被來自熔化爐12的熱煙霧直接撞擊。
[0052]連接管28與裝置10相連(圖1 )，該連接管連接熔化爐12的第四個孔和膨脹室18，並且當加載孔14被關閉時，允許將熔化爐12內產生的幾乎所有煙霧直接輸送進膨脹室18。
[0053]輸送通道21包括底壁22 (基本上水平)和兩個側壁23、24，其在本例中界定基本上為U形的橫截面(圖2和圖3)。
[0054]沿著輸送通道21的整個長度，在輸送通道21的側壁23、24的側面，設有連接至煙霧排放管40的吸入管25、26。
[0055]排放管40被連接至已知類型的煙霧吸入和過濾設備，並且具有閥門元件41，以調節煙霧吸入水平。
[0056]在圖2和圖3所示形式的實施例中，吸入管25、26與輸送通道21製成單一的一塊，並可以設有振動元件32、33 (圖3)，從而防止(或至少限制)它們內粉末或其他雜質的沉積。[0057]在其他形式的實施例(圖4、5、8、9和圖10)中，相對於吸入通道25、26，輸送通道21被製成為單獨的元件。
[0058]在該最後的例子中，液壓式和基本上已知類型的密封元件42被插入輸送通道21和吸入通道25、26之間，從而保證煙霧被密封。
[0059]輸送通道21，有利地沿著其整個長度，具有激活裝置35，所述激活裝置能夠減少煙霧通過金屬爐料13期間保持冷的中央區域內廢料的數量。
[0060]在圖2、3和4所示的例子中，激活裝置35是使煙霧的氣流轉向的轉向器，並且包括兩個輸送壁38、39，輸送壁與膨脹室18相連並且向底壁22傾斜並匯聚地設置。
[0061]這樣一來，在輸送壁38、39的匯聚末端附近(圖4)，存在較窄的部分，該部分限制輸送通道21的底部上的中央區域內保持冷的金屬爐料的數量。
[0062]輸送壁38、39在垂直方向延伸，與底壁22界定孔30，孔沿著輸送通道21的整個長度縱向地延伸。
[0063]由於吸入通道25、26產生的吸入效果以及輸送壁38、39的匯聚效果，膨脹室18內的煙霧被強迫向輸送通道21的底壁22的中央部分匯聚，以統一和均勻的方式基本上加熱所有金屬爐料13。這使得能夠消除金屬爐料13中與整個金屬爐料13相比保持基本上冷(或者低溫)的區域。
[0064]側壁23、24 (圖2、3和4)，與各自的輸送壁38、39配合，界定迷宮式的密封，該密封的作用是迫使已經穿過金屬爐料13的煙霧按照迷宮式路徑減緩其速度並能夠沉澱懸浮物中攜帶的金屬爐料的粉末或較小的碎片。迷宮式密封因此對煙霧發揮前期的過濾作用。
[0065]在另一個形式的實施例(圖5 )中，輸送壁38、39與輸送通道21被製成單一的一塊，從而減少金屬爐料13和輸送壁38、39之間的摩擦。
[0066]在該例子中，兩個輸送壁38、39在其末端具有如圖6或另一個形式的實施方式(如圖7)中所示的孔30，使得在金屬爐料13前進期間，金屬爐料的部分不會進入吸入通道25、26。孔30還可以被調節它們的開口間隙的裝置控制，從而控制煙霧吸入水平。
[0067]在另一個形式的實施例(圖8)中，沒有設置上述類型的輸送壁38、39，而是輸送通道21包括限定激活裝置，或者是在本例中的插入元件135，該插入元件與底壁22形成單一的一塊，基本上靠近其中心區域，並且沿著輸送通道21的整個長度縱向地延伸。
[0068]插入元件135 (圖8)向膨脹室18的上部延伸，並且在本例子中是基本上為三角形的，在頂部圓滑。在其他實施例中，插入元件135的形狀可以是(簡單地舉例)矩形、多邊形、曲線形、鐘形或混合的形狀。
[0069]如上述輸送壁38、39，插入兀件135防止輸送通道21的底部上的金屬爐料13的中央部分的形成，其不被煙霧撞擊因此不被加熱。
[0070]在其側壁23、24和靠近底壁22處，輸送通道21具有孔30，該孔符合參考圖6和7的描述，煙霧被通過該孔吸入。
[0071]在另一個形式的實施例(圖9)中，輸送通道21設有限定激活裝置235，該限定激活裝置包括設在輸送通道21的底壁22上的孔252，以及用於孔252的覆蓋元件251，該覆蓋元件適用於阻止金屬爐料13的一部分從孔252排出。覆蓋元件251界定間隙，通過金屬爐料13的煙霧能夠穿過該間隙。特別地，孔252被通過設在底壁22之下的吸入室253連接至兩個吸入通道25、26中的至少一個。[0072]由於吸入通道25、26的吸入效果，煙霧的一部分在穿過金屬爐料13之後，從設在側壁23、24上的孔30排出，而其他部分從插入元件250通過由覆蓋元件250界定的間隙排出。
[0073]因此煙霧以基本上均勻的方式穿過金屬爐料13，消滅冷的區域。
[0074]在本例中，覆蓋元件251是基本上為C形的，但是在其他方式的實施例中，能夠設置其他形狀，例如(簡單地舉例)三角形、多邊形、半圓形或其他形狀。
[0075]清楚的是，可以對前述裝置10進行修改和/或增加部件，而不偏離本領域和本發明的範圍。
[0076]例如，在圖10中，可能設置的是，如果插入元件135具有不同的形式，參照圖8描述的插入元件135設有設在其垂直的或幾乎垂直的壁上的間隙145。如參考圖9所描述的，底壁22設有至少一個第二孔252，穿過間隙145的煙霧能夠通過該孔，被吸入室253吸入。
[0077]同樣清楚的是，雖然參照某些具體的實施例描述了本發明，本領域技術人員當然能夠獲得許多其他等同形式的裝置，其具有權利要求中描述的特徵並因此全部落入由此定義的保護範圍。
【權利要求】
1.用於在熔煉設備(11)的容器(12)中連續地輸送和預熱金屬爐料(13)的裝置，包括: 至少一個金屬爐料(13)的輸送通道(21)， 至少一個罩(17)，設在所述輸送通道(21)上方且界定隧道和/或膨脹室(18)，從所述容器(12)排放的煙霧的至少一部分在隧道和/或膨脹室內前進，以及 孔(30)，與所述輸送通道(21)的側壁(23，24)配合，從而排放所述煙霧，其特徵在於， 所述輸送通道(21)包括激活裝置(35，135，235)，以使煙霧轉向並且/或者限定被輸送通道(21)的金屬爐料(13)佔據的區域，所述激活裝置(35，135，235)與輸送通道(21)的至少一部分縱向地配合。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述激活裝置(35，135，235)在輸送通道(21)的整個長度上縱向地延伸。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，所述轉向激活裝置(35)包括煙霧輸送壁(38，39 )，所述煙霧輸送壁從所述隧道或室(18 )向所述輸送通道(21)的底部匯聚地延伸。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述輸送壁(38，39)是所述輸送通道(21)的側壁。
5.根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，所述限定激活裝置(135)與所述輸送通道(21)的底壁(22)的中央區域配合，並且向所述隧道或室(18)垂直地延伸。
6.根據權利要求5所述的裝置，`其特徵在於，所述限定激活裝置(135)是基本上靠近所述底壁(22)的中央部分設置的。
7.根據權利要求5或6所述的裝置，其特徵在於，吸入裝置(25，26)與設在所述限定激活裝置(135)的垂直的或幾乎垂直的壁上的第二吸入孔(145)配合。
8.根據權利要求5或6所述的裝置，其特徵在於，所述限定激活裝置(235)包括至少一個設於所述輸送通道(21)的底壁(22)上的孔(252)以及位於所述孔(252)上方的覆蓋元件(251)。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，吸入裝置(253)與所述孔(252)相連，能夠通過所述插入元件(235)吸入煙霧。
10.用於在熔煉設備(11)的容器(12)中輸送和預熱金屬爐料(13)的方法，至少包括: 通過輸送通道(21)輸送所述金屬爐料(13)的步驟， 在罩(17)中輸送從所述容器排出的煙霧的步驟，所述罩被設於所述輸送通道(21)上方，以及 所述煙霧穿過所述金屬爐料(13)的步驟，所述煙霧通過設於所述輸送通道(21)的側壁(23，24)上的孔(30)被吸入，其特徵在於， 在煙霧穿過金屬爐料(13)的所述步驟中，用來使煙霧轉向並且/或者限定被輸送通道(21)的所述金屬爐料(13)佔據的區域的激活裝置(35，135，235)被用來消除，或者至少減少，在煙霧通過之後保持基本上冷的金屬爐料(13)的量，所述激活裝置(35，135，235)與輸送通道(21)的至少一部分縱向地配合。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述輸送通道包括底壁(22)，所述金屬爐料(13 )被設在底壁上，其特徵在於，在煙霧穿過金屬爐料(13 )的所述步驟中，使煙霧轉向的所述激活裝置(35 )通過匯聚的輸送壁(38，39 )使所述煙霧向所述底壁(22 )的中央區域匯聚。
12.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，在輸送金屬爐料的所述步驟中，所述限定激活裝置(135)防止金屬爐料被置於它們佔據的區域的附近。
13.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述限定激活裝置(135，235)包括第二吸入孔(145)，在煙霧穿過金屬爐料(13)的所述步驟中，所述煙霧通過所述第二吸入孔被吸入並穿過所述輸送通道(21)的中央區域。
【文檔編號】F27D17/00GK103502759SQ201080071198
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2010年12月10日 優先權日:2010年12月10日
【發明者】託馬斯·納赫茲, 伯納德·維爾曼 申請人:達涅利機械設備股份公司